CiA組織CAN XL互操作性測(cè)試會(huì)議及最新進(jìn)展

CiA協(xié)會(huì)在密歇根州特洛伊組織了第三次CAN XL互操作性測(cè)試。來(lái)自博世、Kvaser和Vector的IP核以及博世、英飛凌、恩智浦和德州儀器的CAN SIC XL收發(fā)器接受了互操作性測(cè)試。

在特洛伊SAE辦公室對(duì)面，CiA成員測(cè)試了CAN XL節(jié)點(diǎn)的互操作性。大約30名與會(huì)者于4月24日一早開(kāi)始安裝他們的CAN XL產(chǎn)品。在解決配置相同的位時(shí)間遇到的一些困難后，上午開(kāi)始測(cè)試CAN XL協(xié)議。博世和Vector的FPGA實(shí)現(xiàn)已經(jīng)在2021年和2022年紐倫堡的前兩次互操作性測(cè)試上成功測(cè)試。在前兩次測(cè)試中，F(xiàn)raunhofer/Cast公司的IP核也成功參與了測(cè)試。這一次，Kvaser的IP核是新加入者。

“CAN XL互操作性測(cè)試不僅僅是連接來(lái)自世界各地不同供應(yīng)商的協(xié)議控制器和收發(fā)器的第一批原型。總體目標(biāo)是測(cè)試協(xié)議特性、物理層實(shí)現(xiàn)的性能和潛在的網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)。這也是實(shí)現(xiàn)CAN XL互操作性的重要第一步，同時(shí)也是將不同背景、觀(guān)點(diǎn)和想法的工程師聯(lián)系起來(lái)的平臺(tái)?！盋&S集團(tuán)的Patrick Isensee解釋說(shuō)。

01

CAN XL協(xié)議測(cè)試

Morning Section

Dr. Arthur Mutter（博世）主導(dǎo)了此次互操作性測(cè)試，他是CiA SIG（特別興趣小組）CAN XL的主席，負(fù)責(zé)制定CAN XL規(guī)范。在互操作性測(cè)試籌備會(huì)議上，就不同的位時(shí)間設(shè)置以及2針AKL連接器達(dá)成了一致。選擇的電纜是阻抗為 100 歐姆的 Flexray 型雙絞線(xiàn)。C&S小組提供了帶連接器的電纜。

所有待測(cè)節(jié)點(diǎn)連接完畢后，上午的測(cè)試開(kāi)始。測(cè)試包括接收錯(cuò)誤和發(fā)送錯(cuò)誤，這些測(cè)試在錯(cuò)誤信號(hào)啟用和禁用的情況下進(jìn)行。有效的CAN XL幀的每一位都被破壞，發(fā)送節(jié)點(diǎn)和接收節(jié)點(diǎn)的反應(yīng)被證明是正確的。所有三個(gè)IP核實(shí)現(xiàn)的行為都符合CAN XL規(guī)范（CiA 610-1）。與此同時(shí)，CiA 610-1已被整合到ISO DIS 11898-1標(biāo)準(zhǔn)中，該標(biāo)準(zhǔn)將很快通過(guò)投票表決。

02

CAN XL物理層測(cè)試

Afternoon Section

下午使用了幾種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，圖中顯示了達(dá)到的最大數(shù)據(jù)段速率比特率。仲裁比特率為500 kbit/s。測(cè)試的CAN SIC XL收發(fā)器符合CiA 610-3規(guī)范，由博世、英飛凌、恩智浦和德州儀器提供。恩智浦使用了其第二代獨(dú)立收發(fā)器。所選拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)（見(jiàn)圖）事先經(jīng)過(guò)計(jì)算和仿真。所選拓?fù)涞挠?jì)算、模擬和測(cè)量結(jié)果幾乎相同。這證實(shí)了CAN XL通信的穩(wěn)健性和可靠性。

圖1：最大數(shù)據(jù)段比特率取決于拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)引起的振鈴--振鈴越多，數(shù)據(jù)段比特率越低（來(lái)源：CiA）

德州儀器的CAN SIC XL收發(fā)器首次參加了CiA插件測(cè)試。測(cè)試結(jié)果令人印象深刻：20Mbit/s的傳輸速率在線(xiàn)性總線(xiàn)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中似乎是可能的，這種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)采用短支線(xiàn)連接8個(gè)節(jié)點(diǎn)和異質(zhì)收發(fā)器。但是，如果需要更具挑戰(zhàn)性的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)（即星形和雙星形），也可以實(shí)現(xiàn)較高的數(shù)據(jù)相位比特率?；ゲ僮餍詼y(cè)試中使用的線(xiàn)束沒(méi)有經(jīng)過(guò)優(yōu)化。準(zhǔn)確地說(shuō)，20 Mbit/s的比特率是指定的PWM（脈寬調(diào)制）編碼的極限。

來(lái)自不同供應(yīng)商（Keysight、Pico Technology、Rohde & Schwarz和Teledyne）的示波器用于解碼CAN XL幀和測(cè)量網(wǎng)絡(luò)線(xiàn)路上的位波形。所有這些產(chǎn)品都提供觸發(fā)和解碼功能。此外，Vector還使用其CAN XL工具分析協(xié)議并生成錯(cuò)誤的CAN XL幀。

與會(huì)者非常滿(mǎn)意，Dr. Arthur Mutter（博世）表示：“這是一次巨大的成功，因?yàn)樗砻饔写罅康膶?shí)施方案可供使用，而且所有實(shí)施方案都具有互操作性！我們成功地進(jìn)行了廣泛的第二層測(cè)試（對(duì)發(fā)送和接收錯(cuò)誤的反應(yīng)）和第一層測(cè)試。”

來(lái)自恩智浦的Teun Hulman表示：“此次互操作性測(cè)試證明了人們對(duì)CAN XL的興趣以及控制器、收發(fā)器和工具生態(tài)系統(tǒng)的快速發(fā)展。我們的第二代CAN SIC XL原型收發(fā)器再次證明了其強(qiáng)大的實(shí)現(xiàn)能力，能夠在復(fù)雜的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中可靠地實(shí)現(xiàn)高達(dá)20 Mbit/s的帶寬，而且還能與其他實(shí)現(xiàn)相結(jié)合。”

這為CAN XL技術(shù)在未來(lái)車(chē)輛和工業(yè)網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用鋪平了道路。德州儀器（TI）的Vikas Thawani補(bǔ)充說(shuō)：“我們已經(jīng)成功地在多種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中展示了我們的8引腳獨(dú)立CAN XL收發(fā)器的性能。與目前其它解決方案相比，德州儀器的收發(fā)器支持低功耗待機(jī)模式和最高總線(xiàn)故障（±58 V）?！?/p>